稀释剂组合物制造技术

一种稀释剂组合物，包括：丙二醇烷基醚乙酸酯、环酮和甲基2‑羟基异丁酸酯。所述稀释剂组合物具有优异的EBR、RRC和再加工性能以及改善光致抗蚀剂涂覆均匀性的效果，特别地，对具有高极性的光致抗蚀剂表现出优异的溶解性，以可应用于各种光致抗蚀剂。

Diluent composition

A thinner composition, including: propylene glycol alkyl ether acetate, cyclohexanone and 2 hydroxyl methyl isobutyrate. The diluent composition has excellent EBR, RRC and processing performance and improve the photoresist coating uniformity effect, in particular, the high polarity photoresist exhibited excellent solubility, which can be applied to a variety of photoresist.

【技术实现步骤摘要】
稀释剂组合物相关申请的交叉引用本申请要求2015年9月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0123395的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部并入本文。
本专利技术涉及稀释剂组合物。
技术介绍
光刻工艺在用于制造半导体设备的方法中是重要的工作之一，其包括：向晶片涂覆感光树脂组合物、向其转印预设计的图案、然后根据转印的图案适当地蚀刻，从而形成电子电路。这样的光刻工艺可以按以下顺序依次进行：(1)向晶片的表面均匀涂覆感光树脂组合物的涂布工艺；(2)从涂覆的感光膜蒸发溶剂以将感光膜粘附在晶片的表面的软烘焙工艺；(3)曝光感光膜同时使用光源(诸如紫外线)重复并按次序对掩膜上的电路图案进行减小投影的曝光工艺，从而将掩膜的图案转印至感光膜；(4)使用显影剂选择性地去除具有不同物理性质(诸如由于曝光于光源下的增感而产生的溶解性差异)的一些部分的显影工艺；(5)将显影后残留在晶片上的感光膜紧密固定至晶片的硬烘焙工艺；(6)根据显影后的感光膜的图案蚀刻预定部分的蚀刻工艺；以及(7)在上述工艺之后去除不合乎期望的感光膜的剥离工艺。在以上光刻工艺当中，在晶片上提供感光膜并旋转衬底以通过离心力均匀地在表面上铺展感光膜的旋涂工艺可能引起感光膜由于离心力而在衬底的边缘部和后部聚集，从而形成小的球形材料。该球形材料可在烘焙工艺之后在衬底的传送期间被剥落，因此成为装置中颗粒的起因，而且也成为曝光期间散焦的起因。这样的不合乎期望的感光材料可导致装置的污染，因此减少用于制造半导体设备的工艺中的产量。因此，通常通过在衬底的边缘部和后部的上下处安装喷嘴并通过该喷嘴向所述边缘部和后部喷射包括有机溶剂组分的稀释剂组合物而去除不合乎期望的感光材料。决定稀释剂组合物的性能的因素可以包括其溶解的速率(‘溶解速率’)和挥发性。稀释剂组合物的溶解速率决定通过该稀释剂组合物有多快速且有效地溶解并去除感光树脂，因此是非常重要的因素。具体地，当冲洗衬底的边缘部分时，需要合适的溶解速率以提供经光滑处理的横截面。如果溶解速率太高，可能在冲洗涂布在衬底上的感光膜时发生感光膜腐蚀。另一方面，如果溶解速率太低，可能在冲洗涂布在衬底上的感光膜时发生所谓的“拖尾现象”(即，使部分溶解的感光膜尾流动的现象)。特别地，因为衬底的直径最近由于半导体集成电路的高集成度和高致密化而增大，所以在使用旋转涂布机进行的冲洗工艺的情况下，低转速(rpm)旋转是不可避免的。在这样的冲洗工艺中，如果由于低转速而在衬底中发生波动并且溶解速率在喷射中的稀释剂组合物的接触速率内不适合，则可能发生弹回现象，并且可能不必要地增加稀释剂组合物的使用。因此，在由于衬底直径增加而造成的低转速冲洗工艺的情况下，稀释剂有必要具有比任何传统高转速冲洗工艺更高的溶解速率。此外，在去除感光树脂之后，稀释剂组合物有必要易挥发，且不残留在衬底的表面上。如果稀释剂组合物由于非常低的挥发性而不能挥发反而残留，则稀释剂残余物本身在不同的工艺(特别是后续的蚀刻工艺)中可能成为污染物，引起减少半导体设备产量的问题。另一方面，如果挥发性太高，则衬底被快速冷却以更多地增加涂布的感光膜的厚度偏差，并且稀释剂在使用期间可能易于挥发到大气中，因此引起清洁度降低。目前，在半导体光刻工艺中用作光致抗蚀剂的i线光致抗蚀剂、KrF、ArF、EUV、KrF减反射膜、ArF减反射膜等分别包括不同的主要组分。因此，需要控制有机溶剂的含量用于改善所有这些组分的溶解性和涂覆性。韩国专利公开No.2011-21189公开了包括氢键结合性有机溶剂、二醇、酯等的稀释剂组合物。就这一点而言，该组合物具有以下优点：减少光致抗蚀剂的涂覆量、使得光致抗蚀剂能够均匀涂布、并有效去除涂覆到衬底的周边部分或后部的不合乎期望的光致抗蚀剂。然而，由于氢键原因，稀释剂的粘度增加但挥发性劣化，从而阻止稀释剂的挥发并在衬底上残留稀释剂，因此导致光致抗蚀剂去除界面处的拖尾现象。进一步地，稀释剂残余物在后续工艺中成为阻塞性颗粒，引起降低生产工艺的生产率的问题。因此，需要稀释剂组合物对各种光致抗蚀剂膜、底部减反射涂层(BARC)和下层具有优异的溶解性，以及有利的挥发性，以便在涂覆光致抗蚀剂时表现出优异的涂布能力，从而减少所使用的光致抗蚀剂的量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于晶片表面的预处理工艺的稀释剂组合物，从而改善光致抗蚀剂涂覆的性能并减少所使用的光致抗蚀剂的量。本专利技术的另一个目的是提供稀释剂组合物，其对各种光致抗蚀剂、底部减反射涂层(BARC)和下层具有优异的溶解性和基于边缘的去除(EBR)性能，且在使用了光致抗蚀剂的晶片的再加工工艺(再加工)中表现出优异的特征。本专利技术的上述目的将通过以下特征实现：(1)稀释剂组合物，包括：丙二醇烷基醚乙酸酯、环酮和甲基2-羟基异丁酸酯。(2)根据上述(1)所述的稀释剂组合物，其中丙二醇烷基醚乙酸酯是选自由丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯和丙二醇丁基醚乙酸酯组成的组中的至少一个。(3)根据上述(1)所述的稀释剂组合物，其中环酮具有9.0或更大的Hansen溶解度参数。(4)根据上述(1)所述的稀释剂组合物，其中环酮是选自由环丙酮、环丁酮、环戊酮和环己酮组成的组中的至少一个。(5)根据上述(1)所述的稀释剂组合物，包括：30至70重量％的丙二醇烷基醚乙酸酯、1至20重量％的环酮和25至65重量％的甲基2-羟基异丁酸酯。(6)根据上述(1)所述的稀释剂组合物，包括：40至65重量％的丙二醇烷基醚乙酸酯、1至8重量％的环酮和35至55重量％的甲基2-羟基异丁酸酯。(7)根据上述(1)所述的稀释剂组合物，其中，待去除的所述光致抗蚀剂具有8至14的Hansen溶解度参数。(8)用于处理衬底的方法，包括在向所述衬底涂覆光致抗蚀剂之前用根据上述(1)至(7)的任一项所述的稀释剂组合物处理所述衬底。(9)用于处理衬底的方法，包括在向所述衬底涂覆光致抗蚀剂之后但在曝光之前用上述(1)至(7)的任一项所述的稀释剂组合物处理所述衬底。在涂覆光致抗蚀剂之前，在晶片的表面上预处理本专利技术的稀释剂组合物以大大减少所使用的光致抗蚀剂的量(抗蚀剂涂布减少(RRC)性能)，并且本专利技术的稀释剂组合物改善光致抗蚀剂的涂覆性，因此能使其均匀涂布。本专利技术的稀释剂组合物对各种光致抗蚀剂、BARC和下层都具有优异的溶解性和EBR性能。因此，本专利技术的稀释剂组合物可以在使用光致抗蚀剂的晶片的再加工工艺中使用。本专利技术的稀释剂组合物对具有高极性结构的光致抗蚀剂和减反射涂层的主要组分表现出优异的溶解性。因此，在完成EBR工艺、用于晶片底部的冲洗工艺和在涂覆光致抗蚀剂之前用于晶片顶部的预处理工艺之后，不会发生对涂布机中杯状支架的污染或出口的阻塞。附图说明从下面结合附图的详细描述，将更清晰地了解本专利技术的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：图1A和图1B是示出在进行EBR工艺期间优异状态(◎)(图1A)和较差状态(X)(图1B)的照片；图2A和图2B是示出在进行RRC工艺期间优异状态(◎)(图2A)和较差状态(X)(图2B)的照片；和图3示出在用于8英寸氧化硅衬底的晶片中评价涂布均匀性的点。具体实施方式本专利技术公开稀释剂组合物，包括：丙二醇烷基醚乙酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
稀释剂组合物，包括：丙二醇烷基醚乙酸酯；环酮和甲基2‑羟基异丁酸酯。

【技术特征摘要】
2015.09.01 KR 10-2015-01233951.稀释剂组合物，包括：丙二醇烷基醚乙酸酯；环酮和甲基2-羟基异丁酸酯。2.根据权利要求1所述的稀释剂组合物，其中所述丙二醇烷基醚乙酸酯是选自由丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯和丙二醇丁基醚乙酸酯组成的组中的至少一个。3.根据权利要求1所述的稀释剂组合物，其中所述环酮具有9.0或更大的Hansen溶解度参数。4.根据权利要求1所述的稀释剂组合物，其中所述环酮是选自由环丙酮、环丁酮、环戊酮和环己酮组成的组中的至少一个。5.根据权利要求1所述的稀释剂组合物，包括：基于所述稀释剂组合物的总重量，30至70重量％的丙二醇烷基醚乙酸酯；基于所述稀释剂组合物的总重量，1至20重量％的环酮；和基于所述稀释剂组合物的总重量，2...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔哲珉，宋寅珏，李京浩，
申请(专利权)人：东友精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR